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LAGAIN Anthony

Datation, morphologie et minéralogie des cratères à éjectas lobés dans les plaines de l’hémisphère nord martien

Directeur : François COSTARD
Co-encadrant : Sylvain BOULEY

Financement : DIM-ACAV.

Le flux d’impact sur Mars depuis 3Ga est très mal contraint. Tous les modèles de chronologie utilisés actuellement suggèrent un flux d’impact constant depuis cette époque tandis que des études récentes mettent en avant l’hypothèse que ce flux décroît de manière significative. De même, l’évolution spatio-temporelle du stockage en subsurface des matériaux volatils, notamment de la glace d’eau, et de leur rôle dans les processus de dégradation de la surface martienne reste mal compris. Les cratères à éjecta lobés, dont la formation est due à la présence de ces matériaux volatils, sont très abondants à la surface de Mars et en particulier sur les terrains récents des plaines de l’hémisphère Nord. Ils constituent donc un excellent outil pour préciser le flux d’impact récent et les variations spatio-temporelles des processus de dégradation et de la couche de volatils présente en subsurface. Pour cela, une étude préalable a été réalisée en assemblant plus de 600 images CTX sur deux zones se situant sur les plaines du Nord. Grâce à cela, nous avons pu comptabiliser manuellement près de 10 000 cratères de plus de 100m de diamètre. Ceux-ci sont répartis sur les éjecta de 109 cratères à éjecta lobés de plus de 5km de diamètre ce qui nous a permis de dater leur formation. Pour chacun d’entre eux, l’état de dégradation a pu être estimé grâce à des critères morphologiques et morphométriques. Une tendance à la constance du flux d’impact pour les cratères de plus de 5km de diamètre depuis 3Ga a été observée. Le couplage de ces deux approches a permis de mettre en évidence une nette dépendance latitudinale de l’état de dégradation des cratères. Ceux-ci sont très dégradés à partir de 45° de latitude nord à cause de la présence du “ high-latitude dependant mantle ”, une couche riche en glace d’eau, proche de la surface. Il a été montré que celle-ci engendre un resurfaçage permanent par l’intermédiaire de la formation des modelés périglaciaires. Le degré de dégradation des cratères ne dépend pas de leur âge de formation car les plus récents sont dégradés au niveau de cette couche. Ces résultats préliminaires devront toutefois être précisés et complétés par une étude plus large, sur la datation et la caractérisation de cratères de plus petites tailles en améliorant les techniques de datation utilisées et en couplant ces informations avec des données sur la minéralogie des éjecta.

Mots clefs : Cratère, Datation, Pergélisol, Dégradation, Mars